大学物理实验设计性实验方案.123333333doc
大学物理实验设计方案
大学物理实验设计方案引言:大学物理实验对于学生学习物理知识和培养实践能力具有至关重要的作用。
通过实验,学生可以深入理解物理概念、掌握实验操作技能以及培养科学探究的能力。
因此,本文将介绍一种针对大学物理实验课程设计的方案,旨在提供一个综合性、实用性强的实验项目,以满足学生的学习需求。
实验目标:本实验的目标是帮助学生通过实践操作和观察,掌握力学、光学、电磁学等物理学科的基本理论与实验方法。
同时,通过团队合作,培养学生的实验设计和数据分析能力,提高其科学研究思维和创新能力。
实验内容:本实验方案主要包括以下几个具体的实验项目:1. 弹簧的拉伸与弹性势能测量实验目的:探究弹簧的拉伸性质和弹性势能的关系实验步骤:使用一弹簧,通过测量受力和位移,计算弹簧的拉伸量以及弹性势能实验要求:精确测量实验数据,合理设计实验装置,注意安全操作2. 杆上的转子平衡实验实验目的:研究力矩平衡的条件与原理实验步骤:在一树脂杆上悬挂多个重力均匀分布的转子,通过调节位置使得杆保持平衡状态实验要求:精确测量实验数据,加深对力矩平衡的理解与应用3. 球体滚下斜面实验实验目的:通过测量球体在斜面上滚动的加速度,研究运动学与动力学关系实验步骤:在斜面上放置球体,测量球体加速度与斜面角度的关系实验要求:理论计算与实验测量相结合,提高数据处理和分析能力4. 光的折射实验实验目的:研究光在介质中的折射规律与折射率计算实验步骤:通过改变光线入射角度,测量光在不同介质中的折射角度,计算折射率实验要求:精确测量实验数据,加深对光的折射现象与光学定律的理解5. 电磁感应实验实验目的:研究磁场对导体的感应电动势产生的影响实验步骤:通过改变磁场强度和导体运动状态,测量感应电动势与磁场、导体相对运动速度的关系实验要求:精确测量实验数据,探索磁感应现象与电磁感应规律的关系实验设计与要求:1. 实验选材:根据学生的学习年级和知识储备,选择适合的实验项目,并确保实验器材的可获得性和安全性。
大学物理实验设计性实验
学物理实验中设计性实验的研究大学物理实验中设计性实验的研究摘要大学物理实验课是理工科学生在大学最先接触和进行科学实验基本训练的一门基础必修课,对于提高学生的综合素质,培养学生的实践能力和提高学生的科研能力具有不可或缺的作用。
设计性物理实验是大学物理实验中一种新的创新型教学模式,对于增强学生的创新意识,提高学生的创新能力,具有重要的意义。
本文分析了大学物理实验课的地位和作用,以及大学物理实验教学的现状和改革发展趋势,对设计性物理实验的相关问题进行探讨,对设计性物理实验的内涵进行了描述,归纳了设计性物理实验的五个特点,即主体性、探索性、创造性、综合性和趣味性;阐述了设计性物理实验的新教学模式和新教学理念。
本文的第三大部分分析了设计性物理实验设计的原则、设计性物理实验开设的必要性、开设设计性物理实验的基本过程、设计性物理实验存在的问题、设计性物理实验的实施进行了探讨。
第四部分是介绍设计性物理实验的例子,第五部分是设计和分析的实验项目。
最后是对开设设计性物理实验课程的一些的思考和建议。
关键词:物理实验教学;设计性物理实验;新教学理念;设计;实施 Designing experiment research in Physics experiment ABSTRACT Physics experiment course is the first contact wi t h science and engineering students in universities and scientific experiments based on the basic training of a required course. For improving the overall quality of students and play an important role in improving students’ practical skills and improve their ability to have an indispensable role in scientific research. Designing physics experiment is a physics experiment in a new and innovative teaching model, to enhance student awareness of innovation, improve their ability to innovate, is of great significance. The article analyses status and effect of physics experiment course, and analyses the present situation and development trend of the physics experiment teaching. Exploring some problems related to the designing physics experiment, describing the content of designing physics experiment. Concluding five characteristics of the designing physics experiment, that is, initiative, exploration, creativity, synthesis, interesting. Describing the teaching mode of and teaching belief. The third part analyses the design principles and the basic process of opening physics experiment and others problems. The fourth and fifth part is the designing example and designing project. Finally are some considerations and suggestions about establishing courses of designing physics experiments. Key Words: Physical experiment teaching, Designing physics experiment, New teaching concept, Design, Implementation 大学物理实验中设计性实验的研究目录 1 概述................................................................... 1 1.1 大学物理实验的地位和作用............................................ 1 1.2 大学物理实验教学的现状分析 (2)1.3 我院大学物理实验教学的现状调查 ..................................... 4 1.4 大学物理实验教学的改革发展趋势 ...................................... 6 1.5 开设设计性物理实验的现状分析 ........................................ 7 2 设计性物理实验的相关问题................................................ 9 2.1 设计性物理实验的内涵................................................ 9 2.2 设计性物理实验的特点 (9)2.3 设计性物理实验的新教学理念......................................... 11 2.4 设计性物理实验的新教学模式 ......................................... 11 2.5 开设设计性物理实验的意义 ........................................... 13 2.6 设计性物理实验开设的过程中教师与学生各自的角色..................... 13 3 设计性物理实验的开设与实施 ............................................. 15 3.1 设计性物理实验设计的原则 . (15)3.1.1 实验的可行性................................................... 15 3.1.2 实验设计的简化性............................................... 15 3.1.3 实验设计的可操作性 (15)3.2 设计性物理实验开设的必要性......................................... 15 3.3 计性物理实验存在的问题 ............................................. 17 3.3.1 当前开设设计性实验的困难 (17)3.3.2 解决问题的办法................................................. 17 3.3.3 设计性实验的经验与不足 ......................................... 18 3.4 设计性物理实验设计的基本过程 (19)3.5 设计性物理实验的实施 ............................................... 20 4 利用示波器测量电容的设计性物理实验例子介绍 ............................. 224.1 实验目的 ........................................................... 22 4.2 实验方案........................................................... 22 4.3 实验所用器件....................................................... 24 4.4 实验分析与总结.....................................................24 5 高温电阻丝电阻率测量设计性实验的分析与研究............................ 26 5.1 实验目的........................................................... 26 5.2 实验方案 ...........................................................26 5.2.1 实验方案分析................................................... 26 5.2.2 高温电阻丝密度测量方案........................................ 26 5.2.3 高温电阻丝截面直径测量方案 . (29)5.2.4 高温电阻丝长度测量方案........................................ 30 5.2.5 高温电阻丝电阻的测量方案 ....................................... 31 5.3 实验所用器件 ....................................................... 32 5.4 实验分析与总结..................................................... 32 6 开设设计性物理实验课程的思考与建议.................................... 33 总结.................................................................... 35 参考文献................................................................ 35 致谢................................................................... 357 大学物理实验中设计性实验的研究1 1 概述1.1 大学物理实验的地位和作用物理学是一门建立在实验基础上的自然科学,对于理工科专业的学生来讲,物理实验是一门很重要的课程:它既能为学生提供理解物理概念的感性材料来加深对理论的理解,又训练了学生的实际动手操作能力,是科学基础训练的实践环节,它的特点和灵魂决定了物理实验在培养高素质人才尤其是创新人才中的重要作用。
大学生物理实验方案
大学生物理实验方案实验目标本实验旨在帮助大学生提高对物理实验的理解和应用能力,培养实验操作技巧,同时加深对物理原理的理解。
实验内容1. 实验一:测量重力加速度- 实验目的:通过测量自由落体物体的下落时间,计算出重力加速度。
- 实验步骤:在实验室内,利用计时器测量自由落体物体从起点到终点所用的时间,重复多次测量取平均值。
- 实验装置:自由落体装置、计时器、尺子。
2. 实验二:测量光的速度- 实验目的:通过测量光在空气和水中的传播速度,计算出光的速度。
- 实验步骤:在实验室内,利用透明介质和光源,测量光传播的时间和距离,计算出光速。
- 实验装置:光源、介质容器、计时器、尺子。
3. 实验三:测量弹簧的劲度系数- 实验目的:通过测量弹簧在不同受力情况下的伸长量,计算出弹簧的劲度系数。
- 实验步骤:在实验室内,利用不同的负载物挂在弹簧上,测量弹簧的伸长量,并记录下受力情况。
- 实验装置:弹簧、负载物、尺子、天平。
实验要求1. 学生需提前了解实验原理和操作步骤,准备好实验所需的材料和装置。
2. 在实验过程中,要注意安全操作,遵守实验室规定,保持实验环境的整洁。
3. 实验结束后,学生需整理实验数据,进行数据处理和分析,并撰写实验报告。
实验评价学生的实验评价将考虑以下因素:- 实验操作的准确性和规范性;- 实验数据的收集和处理是否合理;- 实验报告的撰写质量和逻辑性。
实验时间安排- 实验一:2小时- 实验二:2小时- 实验三:3小时实验指导教师实验指导教师将提供必要的实验指导和帮助,对学生在实验中的表现进行评价,并及时给予反馈和指导。
实验成果学生需根据实验结果和分析撰写实验报告,报告内容包括实验目的、原理、实验装置、实验步骤、数据处理和分析,以及结论和讨论等。
实验预期效果通过完成这些实验,学生将能够:- 掌握物理实验的基本原理和操作技巧;- 培养实验设计和数据处理的能力;- 提高对物理原理的理解和应用能力。
大学物理设计方案
大学物理设计方案1. 引言本文档旨在设计一套大学物理实验方案,以帮助学生更好地理解物理学原理,并培养动手实践的能力。
本方案包括实验的目的、原理、器材、操作步骤和预期结果等方面的内容。
2. 实验一:测量重力加速度2.1 目的通过实验测量地表重力加速度,验证重力加速度在不同地点的变化。
2.2 原理利用自由落体运动的原理,可以通过测量物体的自由落体时间和高度,计算出重力加速度。
2.3 器材•弹簧测力计•垂直测距仪•计时器2.4 操作步骤1.将弹簧测力计固定在垂直测距仪上方,并将其底部与地面接触。
2.将待测物体(如小球)固定在弹簧测力计的下方。
3.将垂直测距仪归零,然后松开待测物体,使其自由下落。
4.同时启动计时器和记录垂直测距仪读数。
5.当待测物体触地时,停止计时器并记录时间。
6.根据自由落体运动的公式,计算出重力加速度。
2.5 预期结果通过多次实验测量,可以得到不同地点的重力加速度数据,并验证其变化的规律。
3. 实验二:测量力的平衡3.1 目的通过实验测量力的平衡条件,探究力的合成和力的分解原理。
3.2 原理力的平衡条件要求合力为零,即各力之间的合力为零。
可以利用这一原理来测量不同方向上的力。
3.3 器材•弹簧测力计•不同质量的物体•可调节夹角的支撑架3.4 操作步骤1.将弹簧测力计固定在支撑架上方,并将其底部与地面接触。
2.调整支撑架夹角,使得弹簧测力计所受的重力和施加在上方的力平衡。
3.读取弹簧测力计示数,并记录下来。
4.更换不同质量的物体,并重复上述步骤。
5.根据测力计示数的变化,分析力的合成和力的分解情况。
3.5 预期结果通过实验测量和数据分析,验证力的平衡条件,并理解力的合成和力的分解原理。
4. 实验三:测量简谐振动的周期与频率4.1 目的通过实验测量简谐振动的周期和频率,验证简谐振动的特性。
4.2 原理简谐振动是指物体围绕平衡位置做周期性振动的运动。
周期和频率是描述简谐振动特性的重要参数。
大学物理实践课程设计教学方案设计
大学物理实践课程设计教学方案设计一、引言在大学物理课程中,实践课程设计是非常重要的一部分。
通过实践,学生可以巩固和应用他们在理论课上所学到的知识,增强他们的动手能力和解决问题的能力。
本文将设计一份适用于大学物理实践课程的教学方案,旨在为教师提供一个清晰、系统和有序的指导框架,以便他们能够有效地开展实践教学。
二、教学目标1. 培养学生动手实践的能力:通过实践活动,学生将能够熟练运用物理实验仪器、观察实验现象并收集实验数据。
2. 培养学生科学思维的能力:通过实践课程设计,学生将能够分析和解决物理实验中的问题,培养他们的科学思维。
3. 增强学生团队合作的能力:通过实践活动中的团队合作,学生将能够与他人合作解决问题,并在协作中培养领导能力。
三、教学内容1. 实验内容选择:根据大学物理课程的教学要求和常见的实验项目,选择适合的实验内容。
可以包括力学、热学、光学、电磁学等领域的实验项目。
2. 实验器材准备:确定所需的实验器材和设备,并确保它们的完好性和安全性。
为每个实验项目准备清晰的实验操作步骤。
3. 学生指导与辅导:在实践课程中,教师需要充当学生的指导者和辅导者的角色,引导学生进行实验操作,解答学生的问题,并提供必要的帮助和支持。
四、教学方法1. 理论讲解与演示:在开始实践课程之前,教师可以通过讲解理论知识和演示实验操作来引入实验内容,帮助学生更好地理解实验原理和操作步骤。
2. 实践操作与实验记录:学生进行实验操作时,教师应对学生进行指导,并要求学生记录实验过程和观察结果。
学生可以使用实验记录表格、绘图或实验报告等方式记录实验数据和心得体会。
3. 互动讨论与解析:在学生进行实验时,教师可以组织学生之间的互动讨论,促进学生之间的交流和合作,激发学生的思考和创新能力。
4. 实验结果分析与报告:学生完成实验后,教师可以要求学生对实验结果进行分析和总结,并撰写实验报告。
学生可以通过报告的形式向教师展示他们的实验过程和结果,并展示他们对实验原理的理解和应用能力。
大学物理设计实验
大学物理设计性实验报告单摆法测重力加速度的实验研究系别:电子信息系专业班级:通信14班姓名:乐家松学号: 03121414指导教师:摘要:实验研究在物理学的发展中起到至关重要的作用,因为他不仅是物理学存在的基础,也是一门学科发展的动力,而同一个物理量又有不同的测量途径和测量方法。
论文采用单摆法测重力加速度g的方法,并对这种测量方法的优势原理,仪器,操作的简便及数据的处理难易程度和误差进行详细分析关键词:实验研究,g值,单摆一,实验任务(目的)(1)研究单摆振动周期和摆长的关系,学会利用单摆法测量当地的重力加速度。
(2)学习掌握电子秒表,米尺,游标卡尺的使用。
(3)学会制图法处理实验数据(4)考查单摆的系统误差对测量重力加速度的影响。
(5)正确进行数据处理和误差分析。
二,实验要求由单摆实验周期公式可知,只要测出单摆长和周期,就可以得所在地的重力加速度。
本实验要求测量g有四位有效数字,相对不确定度=《1%(理论计算值相对误差《5%,珠海的加速度=9.7870m/s)。
分析实验中要注意哪些量需要精确测量,并设法减小或消除影响精确测量的各种因素。
三,实验方案1,【实验方法比较】(1)用落体法:需要比较长的高度h处自由下落,用秒表计时器计时。
但由于高度打下落时间短不易测量时间等,而且计算误差也大。
即不宜采用落体法(2)斜面法测g:该方法测g时,由于斜面存在较大的摩擦力且下滑时需要加推力,对于所测的数据具有较大误差且数据不易测量。
故不宜采用斜面法测加速度(3)单摆法:该方法实验操作简单测量的数据少且容易测量,操作仪器比较容易,较易采用方法减少实验误差,2,【实验器材】实验仪器: 单摆装置,电子秒表(s 01.0),游标卡尺(mm 02.0),钢卷尺(mm 1)。
3,【实验原理】用一不可伸长的轻线悬挂一小球如图1,作幅角θ很小的摆动就构成一个单摆。
设小球的质量为m ,其质心到摆的支点O 的距离即摆长为l 。
大学生物理实验方案
大学生物理实验方案
实验目的
1. 掌握基本的实验操作技能。
2. 加深对物理理论的理解。
3. 培养观察问题、分析问题和解决问题的能力。
实验原理
实验原理是在实验过程中指导我们进行实验的理论基础,需要通过查阅相关资料或教材来和理解。
实验器材
1. 需要明确实验所需的器材和材料,包括仪器设备、工具和消耗品等。
2. 熟悉并了解这些器材和材料的使用方法和注意事项。
实验步骤
1. 实验前的准备:包括实验场地的布置、实验器材的检查和准
备工作。
2. 实验操作:按照实验原理和步骤进行实验操作,注意观察实
验现象,并做好数据记录。
3. 实验数据的处理和分析:对实验数据进行处理和分析,得出
实验结果。
4. 实验报告的撰写:根据实验结果和分析,撰写实验报告。
实验数据记录和处理
1. 实验数据记录:在实验过程中,要详细记录实验数据,包括
实验条件、测量数据和观察结果等。
2. 实验数据处理:对实验数据进行处理,包括数据的整理、计
算和图表的绘制等。
实验安全
1. 实验安全是非常重要的,需要在实验前了解实验物品的性质,避免发生意外事故。
2. 遵守实验室的规章制度,佩戴好实验器材,确保实验安全。
实验报告
1. 实验报告应包括实验目的、原理、器材、步骤、数据和分析等内容。
2. 实验报告应简洁明了,条理清晰,数据准确,分析深入。
以上是大学生物理实验方案的基本内容,具体实验方案应根据实验的具体内容和要求进行制定。
大学物理设计性实验报告
大学物理设计性实验报告课题________________学院________________班级________________姓名________________学号________________【实验目的】1. 掌握多种测定重力加速度的方法。
2. 正确进行数据处理和误差分析。
【实验器材】秒表、倾角固定的斜面(倾角未知)、木块、米尺【实验原理】借用一道测定木块与斜面之间动摩擦因数进行知识的迁移与转换,运用牛顿第二定律及运动学公式可测定出重力加速度。
在B 点给木块一初速度让其沿斜面匀减速上滑,记下到达最高点的时间1t ,并测出BD 长度s 。
将木块由D 点静止释放让其沿斜面匀加速下滑,记下到达B 点的时间2t 。
由牛顿第二定律易知上滑、下滑的加速度分别为θθcos sin g a 1mg +=、θθcos sin g 2mg a +=。
由运动学公式,有21121t a s =,22221t a s =解得)11(2221t t h sl g += ,l h=θsin运用水滴法测重力加速度测出水滴间隔时间以及掉落高度,运用牛顿第二定律以及运动学公式可测出重力加速度。
【实验内容】1.测出斜面的高 H 、斜面的长L2.给木块一初速度,记录到达最高点的时间3.将木块静止释放,使其下滑,记录下滑到点B 的时间4.多次重复步骤2、3,记录多组数据。
5.在自来水龙头下面固定一个盘子,使水一滴一滴连续地滴到盘子里,仔细调节水龙头,使得耳朵刚好听到前一个水滴滴到盘子里声音的同时,下一个水滴刚好开始下落。
6.量出水龙头口离盘子的高度h ,再用停表计时。
7.当听到某一水滴滴在盘子里的声音的同时,开启停表开始计时,并数“1”,以后每听到一声水滴声,依次数“2、3……”一直数到“n”,按下停表按钮停止计时,读出停表的示数t。
8.记录并分析数据。
9.比较实验记录分析不同方法得出的重力加速度,掌握相关的测量特点表一:H=__________ L=__________ g=__________g=___________。
大学物理实验设计性实验方案
普通物理实验设计性实验方案实验题目:用双缝干涉测玻璃片的折射率班级:物理学2011级(1)班学号:2011433161姓名:XXXXXXXX指导教师:XXXXXXXX凯里学院物理与电子工程学院2013 年3月用双缝干涉测玻璃片的折射率序言1801年,杨氏巧妙地设计了一种把单个波阵面分解为两个波阵面以锁定两个光源之间的相位差的方法来研究光的干涉现象。
杨氏用叠加原理解释了干涉现象,在历史上第一次测定了光的波长,为光的波动学说的确立奠定了基础。
在双缝实验中,入射光的波长为λ,用一厚h的透明薄片盖着S1缝,中央明纹位置从O点向上移到O1点,其它条纹随之平动,但条纹宽度不变。
不加透明薄片时,0出现第K 级明纹,加了透明薄片后有如下关系:一、实验要求1.实验方法的论证。
2.实验仪器的论证。
3.要求。
二、实验目的1.了解双缝干涉的原理及干涉图样。
2. 用双缝干涉测玻璃片的折射率。
三、实验原理1.双缝干涉在垂直于纸平面的方向置一小孔S,由一定距离处的单色光源(通常采用钠光灯)照明通过针孔S后的光再通过两针孔S1和S2。
S1和S2平行于S,也垂直于纸平面。
S1和S2距离约半毫米,并且他们到S的距离相等。
由S1和S2辐射的波将在像屏上出现干涉图样。
图1由图中可以看出,该装置的光程差∆r= r 2- r 1,可得∆r=dy r 当∆r=02k dy 2=r 2k+12λ⎧±⎪⎪⎨λ⎪±⎪⎩ 干涉加强() 干涉削弱(k=0,1,2……) (1)由(1)式我们可以求得:00r k d y=r 2k+12d ⎧±λ⎪⎪⎨λ⎪±⎪⎩明纹中心() 暗纹中心(k=0,1,2……) (2)由(2)式可以求得相邻明(暗)条纹间距为0r y=dλ∆。
2.测玻璃片的折射率用透明薄片盖着S 1缝,中央明纹位置从P (图2)。
点向上移到P 点,其它条纹随之平动,但条纹宽度不变图2加透明薄片后,光路的光程为P 点是中央明纹,两光路的光程差应等于0h n r ne h r )1(11-+=+-不加透明薄片时,出现第K 级明纹的条件是:由上面两式可得:(3)(4)因为K 的值不一定刚好是整数,所有不能准确的得到K ,当我们设两个亮条纹之间的距离为L ,K=1时,则条纹移动的距离: d=KL 所有得:(5)四、实验方法的论证方法一;用迈克尔孙干涉仪测量玻璃片的折射 等厚干涉图样当反射镜1M '、2M 不完全垂直,致使1M '、2M 成一小的交角时(图3),这时将产生等厚干涉条纹。
2011年秋季 大学物理设计性实验 实施方案1-9周
2011年秋季(1-9周)大学物理设计性实验实施方案
物理实验中心与本学期第8-9周进行设计型实验。
每次两个行政班,每个班分为两个实验组,总共分为4组(以平时上课的分组为准),设计实验的内容为
第①组设计“微小长度测量”,地点JA201
第②组设计“转动惯量测量”,地点JA202
第③组设计“测重力加速度”,地点JA203
第④组设计“整流滤波电路”,地点JA205
学生2~3人自行联合成小组,在实验报告上必须按照贡献大小先后署名。
第七周
登录网络教学平台,在“教学材料”中下载相应实验的预习要求,根据题目要求查找资料,相互讨论,设计初步方案并撰写预习报告。
第八周
来到实验室,听教师分析实验,一起改进实验方案。
第九周
到实验室具体实施实验,完成实验报告(小论文)。
优秀论文经实验教师修订后可以推荐发表。
物理实验的设计方案
物理实验的设计方案1. 整体计划1.1 背景故事我们做这个物理实验呢,是为了探究某个物理现象或者验证某个物理原理。
比如说,我们想知道物体的自由落体运动规律,这在生活中有很多实际的应用场景,像建筑工程中计算物体下落的时间之类的。
所以我们设计这个物理实验方案来深入研究。
1.2 计划框架这个方案的核心逻辑就像是做一道菜。
首先得准备好食材(实验资源),然后按照一定的步骤(实验步骤)进行烹饪(实验操作),在过程中要注意火候(实验条件的控制),最后做出一道美味的菜肴(得到实验结果)。
2. 实施步骤2.1 分阶段行动2.1.1 启动阶段2.1.1.1 要做的事和怎么做:这个阶段主要是准备工作。
首先要确定实验的主题,就像我们前面说的确定是研究自由落体运动。
然后要查找相关的资料,去图书馆或者在网上搜索关于这个实验的前人研究成果,看看有哪些需要注意的地方,就像是做菜前先看看菜谱。
2.1.1.2 责任人安排:这个阶段可以安排一个对物理知识比较熟悉,有资料查找能力的人负责。
比如说小组里的学霸小明就很合适。
2.1.1.3 时间节点:这个阶段可以安排1 - 2天的时间,从周一开始,周二结束。
2.1.2 准备阶段2.1.2.1 要做的事和怎么做:根据实验主题准备相应的设备和材料。
如果是自由落体实验,那就要准备一个足够高的地方(比如教学楼的楼顶,但要确保安全),一个质量合适的小球,还有测量高度的尺子、测量时间的秒表等。
然后要对设备进行检查,确保没有损坏,就像厨师检查食材是否新鲜一样。
2.1.2.2 责任人安排:可以安排细心的小红来负责准备设备和检查,她做事比较仔细,不容易出错。
2.1.2.3 时间节点:这个阶段大概需要2 - 3天的时间,从周三开始,周五结束。
2.1.3 实验阶段2.1.3.1 要做的事和怎么做:进行实验操作。
在准备好的地方,让小球从静止开始下落,同时用秒表记录下落的时间,用尺子测量下落的高度。
要多做几次实验,每次都准确记录数据,这样数据才更有说服力。
大学物理实验活动方案
大学物理实验活动方案一、活动目的本实验活动旨在帮助学生巩固和应用物理学理论知识,培养实验操作能力,加深对物理学基本概念的理解,提高学生的实践能力和科学素养。
二、活动内容1. 实验1:测量物体的重力加速度- 目的:确定一个简单物体的重力加速度,并探究其与物体的质量和自由落体距离之间的关系。
- 实验步骤:通过测量物体自由落体的时间和距离,计算出物体的重力加速度。
- 实验要求:使用恒量物体,并进行多次测量以提高准确度。
2. 实验2:测量弹簧振子的周期- 目的:测量和分析弹簧振子的周期,研究与振幅、质量和弹簧劲度系数之间的关系。
- 实验步骤:通过测量弹簧振子的周期和操纵其中的变量,研究其对振子周期的影响。
- 实验要求:采用重复测量的方法,确保数据的准确性。
3. 实验3:分析光的折射规律- 目的:通过实验测量和分析光在不同介质中的折射现象,研究光的折射规律。
- 实验步骤:通过改变入射角和介质折射率,测量光线的折射角,并计算折射率。
- 实验要求:使用直尺、光源、半圆筒等实验器材进行实验。
三、活动安排- 活动时间:本次实验活动将持续2周,每周进行一次实验。
- 活动地点:物理实验室(具体实验室地点另行通知)。
- 活动方式:小组实验,每组由3-4名学生组成,每组成员需轮流担任实验记录员、实验操作员和数据分析员等角色。
四、实验评估- 实验报告:每组学生需撰写一份实验报告,报告应包含实验目的、步骤、数据记录和分析、实验结论等内容。
- 评分标准:实验报告将综合考虑实验数据的准确性、数据处理的合理性、实验结论的合理性以及报告的逻辑性和语言表达能力。
以上是本次大学物理实验活动的简要方案,希望通过这些实验能够提高学生对物理学知识的理解和实践能力。
如有问题,请随时向指导教师咨询。
祝实验成功!。
大学物理设计性实验
- -电阻率是表征导体材料性质的一个重要物理量。
测量导体的电阻率一般为间接测量,即通过测量一段导体的电阻,长度及其横截面积,在进行计算。
而电阻的测量方法很多,电桥是其常用方法之一。
双臂电桥简称双电桥,又名开尔文电桥,它是惠斯登电桥的改进和发展,它可以消除(或减小)附加电阻对测量的影响,因此是测量1Ω以下低电阻的主要仪器。
常用来测量金属材料的电阻率、电机、变电器绕组的电阻、低阻值线圈电阻、电缆电阻、开关接触电阻以及直流分流器电阻等。
【实验目的】1.学习用双臂电桥测低值电阻的原理和方法。
2.掌握用双臂电桥测量几种金属棒的电阻,并计算其电阻率。
【实验原理】测量电阻常用多用电表,但其测量误差较大。
如果要对电阻进行精密测量,可用各种电桥。
通常单臂惠斯登电桥的测量准确度可达0.5%(电阻值测量范围为10~106Ω)。
但在测螺丝,B 和C 接点间用较粗的U 形铜棒连接。
P 和Q 是两个弹簧片,起固定R x 的作用。
标尺用螺丝固定在铜棒的前面,这样可在尺上直接读出MN 的长度。
铜棒AB 镀了防腐蚀材料。
M 是一用胶木和接触弹簧片组成的滑块,且固定在粗的金属棒上。
除BC 间的接线在板的上面,其他连接均在板下,均用粗铜线。
电阻间的接线柱有板上部分和板下部分,板上是旋钮接线柱,板下是由螺丝固定的垫圈和焊片。
左边电阻配法是按顺时针方向依次为100Ω、450Ω、450Ω、100Ω;右边相同。
配阻计算如下:由于电阻对称的分布,可只设左边阻值依次为*1、*2、*3、*4按设计要求,列方程 用矩阵解线性方程组的方法解出通解,得到*1:*2:*3:*4=2:9:9:2于是考虑现有电阻和对实验准确度的影响,精挑细选100Ω、20Ω和430Ω三种规格的电阻。
二.双臂电桥的工作原理双电桥的原理电路图如图2所示。
它有两大特点:(1)待测电阻R x 和比较臂电阻R 0路。
分别为r 1、r 2、r 3包括导线电阻、C 1和C 处的接触电阻、以及之间电阻的总和。
物理设计性实验方案(3)
大学物理实验设计性实验方案实验题目:气垫导轨上简谐振动的研究班级:2011级物理学(2)班学号:姓名:指导教师:凯里学院物理与电子工程学院2013 年4月序言振动现象是自然界中广泛存在的一种运动现象,如钟摆的运动,活塞的运动,以及各种乐器的发声都是振动。
从普遍意义上讲,任何一个物理量(如电场强度、磁场强度、电流强度、电压)在某一数值附近返复的变化,都可以称为振动。
因此,自然界中存在的各种各样的振动,虽然振动的具体性质可能不同,但是描写它们的数学规律却有许多共同之处。
简谐振动是最简单最基本的振动,是物体在线性回复力的作用下离开平衡位置的位移按余弦(或正弦)函数规律随时间变化的一种运动。
可以证明,任何一种复杂的振动都都可以分解为几个或多个不同频率、不同振幅的简谐振动的合成。
一、实验目的1.观察简谐振动的现象;研究振动规律。
2.测量弹簧的劲度系数。
二、实验原理气垫导轨是采用气垫进行力学实验的装置。
它可以消除导轨对运动物体(滑块)的直接摩擦。
它的主体是一根水平放置的空心棱柱形铝导轨。
一端密封,另一端通入压缩空气。
在气轨的两个表面上钻有很多排列整齐的小孔,通入的压缩空气有小孔喷出,在滑块和气垫导轨之间形成薄薄的空气,滑块就漂浮在气轨上。
滑块的下面与气垫的上表面是经过精密加工严密吻合的。
由于气垫的存在,滑块就可以在气轨上作近似无摩擦的运动。
滑块两端有缓冲弹簧,滑块可在弹力的作用下沿气垫来回运动。
气垫底部装有调平螺钉,可以调节气轨水平。
将质量为m的滑块放在水平的气垫导轨上,滑块两端用劲度系数相同的串联的弹簧固定在导轨的两端。
实验装置如图(1)所示:图(1)滑块和水平气轨之间的摩擦忽略不计,弹簧的质量比滑块的质量小得多,也可忽略不计。
这样的系统称为弹簧振子。
实验原理如图2所示1k2k m1k2k图(2)取滑块的平衡位置处为坐标原点O,沿水平向右为X轴正方向。
推到过程:如图(3)所示,图(3)两个串联构成的弹簧系统,设m位移为x,两弹簧生长各为1x、2x,k为系统的劲度系数则111F k x=-,222F k x=-,12()F k x x=-+,且12F F F=+,12x x x=+所以12121211()()F FF k k Fk k k k=+=+可得121212111k kkk kk k==++当12k k =时,112k k =,所以112F k x =-,同理:当滑块两边各串联两个颈度系数相同的弹簧,则=-F k x 系统系统系统,111=222k k k k =⨯=系统,=x x 系统,F F =系统,所以,其系统所受弹力显然为1F k x =-若不考虑弹簧的质量,据牛顿第二定律则有212d xm k x dt=-整理后得 2120k d x x dt m+=令 ω=则微分方程的解为cos()x A t ωϕ=+式子表明:滑块在气垫导轨上做简谐振动,其中A 和ϕ分别是振动的振幅和初相位,决定于初始条件,振动周期为22T ππω== 所以系统的颈度系数为2124m k T π=三、实验方法选择1.竖直方向上的简谐振动,如图(a );受重力的影响较大。
大学物理综合设计性实验(完整)
综合设计性物理实验指导书大学普通物理实验室目录绪论实验1 几何光学设计性实验实验2 LED特性测量实验3 超声多普勒效应的研究和应用实验4 热辐射与红外扫描成像实验实验5 多方案测量食盐密度实验6 多种方法测量液体表面力系数实验7 用Multisim软件仿真电路实验8 霍尔效应实验误差来源的分析与消除实验9 自组惠斯通电桥单检流计条件下自身阻测定实验10 用迈克尔逊干涉仪测透明介质折射率实验11 光电效应和普朗克常数的测定液体电导率测量实验12 光电池输出特性研究实验实验13 非接触法测量液体电导率绪论一.综合设计性实验的学习过程完成一个综合设计性实验要经过以下三个过程:1.选题及拟定实验方案实验题目一般是由实验室提供,学生也可以自带题目,学生可根据自己的兴趣爱好自由选择题目。
选定实验题目之后,学生首先要了解实验目的、任务及要求,查阅有关文献资料(资料来源主要有教材、学术期刊等),查阅途径有:到图书馆借阅、网络查询等。
学生根据相关的文献资料,写出该题目的研究综述,拟定实验方案。
在这个阶段,学生应在实验原理、测量方法、测量手段等方面要有所创新;检查实验方案中物理思想是否正确、方案是否合理、是否可行、同时要考虑实验室能否提供实验所需的仪器用具、同时还要考虑实验的安全性等,并与指导教师反复讨论,使其完善。
实验方案应包括:实验原理、实验示意图、实验所用的仪器材料、实验操作步骤等。
2.实施实验方案、完成实验学生根据拟定的实验方案,选择测量仪器、确定测量步骤、选择最佳的测量条件,并在实验过程中不断地完善。
在这个阶段,学生要认真分析实验过程中出现的问题,积极解决困难,要于教师、同学进行交流与讨论。
在这种学习的过程中,学生要学习用实验解决问题的方法,并且学会合作与交流,对实验或科研的一般过程有一个新的认识;其次要充分调动主动学习的积极性,善于思考问题,培养勤于创新的学习习惯,提高综合运用知识的能力。
3.分析实验结果、总结实验报告实验结束需要分析总结的容有:(1)对实验结果进行讨论,进行误差分析;(2)讨论总结实验过程中遇到的问题及解决的办法;(3)写出完整的实验报告(4)总结实验成功与失败的原因,经验教训、心得体会。
大学物理实验设计性实验方案
普通物理实验设计性实验方案实验题目: 简单显微镜的设计 班 级: 物理学 2011级(2)班 学 号: 2011433175 姓 名: 唐 洁 指导教师: 陈 广 萍凯里学院物理与电子工程学院2013 年3月简单显微镜的设计要求:1. 了解显微镜的基本光学系统及放大原理,以及视觉放大率等概念;2. 学会按一定的原理自行组装仪器的技能及调节光路的方法;3. 学会测量显微镜的视觉放大率;4. 简单显微镜的放大率为31.8;5. 物镜与目镜之间的距离为24cm ,即光学间隔为16.6cm 。
序 言显微镜是最常用的助视光学仪器,且常被组合在其他光学仪器中。
因此,了解并 掌握它的构造原理和调整方法,了解并掌握其放大率的概念和测量方法,不仅有助于加 深理解透镜的成像规律,也有助于正确使用其他光学仪器。
一、实验原理(一)、光学仪器的视觉放大率显微镜被用于观测微小的物体,望远镜被用于观测远处的目标,它们的作用都是 将被观测的物体对人眼的张角(视角)加以放大。
显然,同一物体对人眼所张的视角与 物体离人眼的距离有关。
在一般照明条件下,正常人的眼睛能分辨在明视距离处相距为 0.05~0.07mm 的两点。
此时,这两点对人眼所张的视角约为/1,称为最小分辨角。
当微小物体(或远处物体)对人眼所张视角小于此最小分辨角时,人眼将无法分辨,因而 需借助光学仪器(如放大镜、显微镜、望远镜等)来增大物体对人眼所张的视角。
这是 助视光学仪器的基本工作原理,它们的放大能力可用视觉放大率Γ表示,其定义为ww tan tan /=Γ (1)式中,w 为明视距离处物体对眼睛所张的视角,/w 为通过光学仪器观察时在明视距离 处的成像对眼睛所张的视角。
(二)、显微镜及其视觉放大率最简单的显微镜是由两个凸透镜构成的。
其中,物镜的焦距很短,目镜的焦距较 长。
它的光路如图所示,图中的o L 为物镜(焦点在o F 和/o F ),其焦距为o f ;e L 为目镜, 其焦距为e f 。
大学物理实验 设计性实验13-14-1
电学设计实验万用表的设计实验目的:熟悉电表的工作原理及常用基本电学仪器的功能和使用;掌握如何设计简单的电路图来实现解决问题的方法;学会如何确定电表的准确度等级。
设计要求:要求设计合理,原理正确,仪器选择合适,电路设计正确,布局合理。
实验设计内容:1、选用两种以上方法测量100μA的微安表内阻Rg。
(课前查找相关资料,第一次电学设计课请同学到黑板上讲解自己选择的测量方法)。
2、将一个100μA的表头扩程,改装成5mA的毫安表及1V的电压表。
画出设计电路图,设计数据表格,画出校准曲线,确定改装表等级。
(第二次电学设计课请同学到黑板上讲解自己选择的方法)。
=100Ω,画出设计电路图,画出欧姆表表头刻度。
3、将一个100μA的电流表改装成欧姆表,R中要求E在1.35-1.6V范围内使用能调零,并用改装后的欧姆表测出一未知电阻的阻值。
(第三次电学设计课请同学到黑板上讲解自己选择的测量方法)。
实验仪器:YJ-DZT-II电磁学综合实验平台,指针式多量程电压表,指针式多量程电流表,9孔插件方板,微安表表头,10Ω、100Ω、200Ω、1kΩ、2kΩ、10kΩ的电阻,连接导线。
9孔插件方板中“田”字形中的9个孔是导通的,与其它“田”字形中的孔是断开的。
设计性实验一、 基本实验方法(一) 比较法⎩⎨⎧间接比较法直接比较法 (二) 放大法⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧光学放大法电学放大法机械放大法累计放大法(三) 平衡法(稳态法)(四) 补偿法(五) 模拟法(六) 示踪法(七) 转换测量(八) 干涉法、衍射法(九) 近代物理的其它方法:核磁共振技术与方法;低温与真空技术;扫描隧道显微技术与方法;薄膜制备技术与物性研究等。
二、 设计性实验的基本思路拟定实验方案(书面形式,操作前老师检查):1、 物理模型的建立和各种方案的比较分析,实验仪器的选择、实验参数的确定,画出实验装置图或电路图、光路图,注明图中各元器件的名称、型号、数量,从总体上对实验有个安排。
大学物理实验教案word资料26页
大学物理实验教案作者姓名王悦学科(教研室) 大学物理教研室所在院系电气工程系第一讲:误差与数据处理本节授课时数:2学时一、教学内容及要求1、测量与误差1. 了解测量的含义,理解测量的分类和测量四要素并会判断;2. 掌握误差的分类和误差的来源并会计算误差;3. 熟练运用直接测量偶然误差的估计公式进行误差估计;4. 了解系统误差的处理。
2、不确定度的概念1. 了解不确定度的分类;2. 熟练掌握直接测量不确定度和间接测量的不确定度的计算。
3、有效数字的处理要求熟练掌握各种运算中的有效数字位数的取舍原则。
4、数据处理1. 了解数据图表法的优点和缺点,会熟练作图和制表,给学生强调容易忽视的细节:比如图名,物理量的表示和单位以及描点的要求。
2. 熟练掌握用作图法求直线的斜率和截距的方法。
理解如何把曲线改直。
3. 熟练使用逐差法,了解其使用的前提和优点。
4. 了解最小二乘法的由来和优点,能够熟练使用公式了解相关系数的意义。
二、教学重点与难点重点:1.系统误差和偶然误差的特点;2.不确定度和置信概率的定义和其中的物理意义;3.不确定度的分类和具体计算,有效数字的运算法则;4.数据处理中的逐差法和最小二乘法。
难点:不确定度的传递和有效数字的运算法则。
三、教学后记通过绪论课,不少同学应该都建立这样的思想:实验不仅仅是动手的过程,而操作后的数据是一个比较复杂和相当重要的工作。
对于现在和以后的实验,不确定度的分析是占有很重要的地位。
实践部分:11个实验不同专业学生做的略有不同实验01:基本长度的测量本节授课时数:3学时一、教学内容及要求1.学习游标卡尺、螺旋测微器、读数显微镜的测量原理和使用方法。
2.掌握误差及有效数字的概念;学习直接测量量的数据处理方法。
二、教学设计1、游标卡尺构造及读数原理2、螺旋测微器(千分尺)3、读数显微镜1.首先检查螺旋测微计的零点读数,并记录下来。
然后用螺旋测微器测量小钢珠直径,不同位置测量6-8次,计算体积和不确定度,并写出测量结果。
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大学物理实验设计性实验方案
实验题目:音叉声波的干涉
班级:物理学2011级(2)班
学号:2011433196
姓名:赵得芳
指导教师:粟琼
凯里学院物理与电子工程学院
2013 年5月
前言
用橡胶锤敲击音叉,声波将向空间的各个方向传播形成声场。
由于音叉产生的声波在空间中将会发生干涉现象,因此在音叉的周围将会出现声音强弱的分布区域,并且将会呈现出一定的规律。
音叉分为两股它的两股以同样的频率做开合运动。
每一股都将带动它的内外两侧气体形成疏密波,因而音叉振动时可以认为每股两侧各有一个声源而且这两个声源是反相的。
按照声学的分析方法,应该区分近场区和远场区,对近场区音叉的每一股的内外两个侧面可以近似视为活塞式声源组成的声柱; 而对远场区,任何声源都可以近似视为球源由于近场区声源性质十分复杂本文以下将只讨论远场区。
一、实验目的
1.了解音叉声场的产生原理。
2.探究音叉声场的规律。
二、实验原理
音叉的叉股只能抽象为通常的面波源或特殊的平面波源和点波源,因此纵波干涉的规律是不可能直接应用于音叉干涉情况的! 那么音叉周围存在的声波干涉,也就应该能够通过这些波源振动发出声波的叠加来加以解释。
1.只考虑内侧面s
1,s
2
振动时声波的叠加情况。
图 1
当内侧面s1、s2振动发声时,远场区的综合波完全可以等效为一个由特殊点波源振动发出的波,如图1所示,其波动方程为:
x s=A s(r,θ)cos[ω(t-r/v)+φ]
其中,A s(r,0),A s(r,π) 最小,A S(r, π/2)、A S(r,3π/2)最大。
2.只考虑外侧面S/1,S/2振动发声时声波的叠加情况。
图2
如图2所示,由于d相距很小,d=2cm,d<<λ,对于远场区来说,s/1,S/2可以等效为特殊的点波源,其波动方程为:
X S/=A s(r,θ)cos[ω(t-r/v)+φ0-π],其振动的分布图像如图。
3.同时考虑内外侧面振动发声时声波振动叠加的情况。
当内外侧面同时振动时,其波动方程为
X=[A s(r,θ)-A s/(r,θ)]cos[ω(t-r/v)+ φ0]
其合成波的波面情况如图3所示
图3
综上所述可以看出,音叉周围存在的声波干涉,并不是由叉股作为点状相干声源发出的两列声波简单干涉的结果,而是由叉股内侧面发出的两列声波、叉股内侧面反射对方的两列声波、叉股内侧面对对方声波的强烈阻挡和衍射以及叉股外侧面发出的两列声波等多种因素相互影响、综合干涉的结果。
三、实验仪器
音叉,示波器,麦克风,放大器,回转台
四、实验条件及仪器要求
1.麦克风的灵敏度要高,以便于准确地反映出声场的分布。
2.实验应在相对空旷的地方进行,以免反射反射回来的声波的干扰。
五、实验内容
1.安装好实验仪器,检测各仪器是否都处于正常状态。
2.用麦克风以音叉的中点为圆心,围绕音叉一圈并探测其各个位置声音强
弱的情况。
3.根据理论分析知,在远场区的周围会有四个最强点和四个最弱点,找出
并记录下来。
4.通过实验数据,描绘出音叉声场的分布图像。
六、数据记录
分别以r1,r2,r3为半径,找出音叉声场中强弱点的位置。
以穿过两股音叉中间的轴线为y轴,音叉的连线为X轴。
七、参考文献
1.普通物理学教程《力学》。
2.杨述武著《普通物理实验》。
3.郑玉梅著《音叉干涉佯谬诠释》。
4.王其申著《音叉声波的干涉现象》。
5.于智深著《关于音叉声波干涉现象的研究》。